Тема . Остатки и сравнения по модулю

Показатели и первообразные корни

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела остатки и сравнения по модулю
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#98616

(a) Пусть p =4k+ 1  — простое. Докажите, что a  является первообразным корнем по модулю p  тогда и только тогда, когда − a  является первообразным корнем;

(b) Пусть p= 4k+ 3  — простое. Докажите, что a  является первообразным корнем по модулю p  тогда и только тогда, когда ordp(−a)= 2k+ 1.

Показать доказательство

(a) Достаточно доказать утверждение только в одну сторону, так как в обратную сторону утверждение получается заменой t= −a.  Итак, пусть a  — первообразный корень по модулю p.  Тогда ordp(a)=4k.  Пусть s= ordp(−a).  Тогда  s      s
a ≡p (−1) .  Предположим, что s  нечетно, тогда  s
a ≡p − 1,  поэтому  2s
a  ≡p 1.  Тогда 4k|2s,  то есть 2k|s,  поэтому s  — четно, получаем противоречие. Тогда  s
a ≡p 1.  Отсюда получаем, что s≥ 4k.  Легко видеть, что при s= 4k  получаем верное сравнение.

(b) Пусть a  — первообразный корень. Тогда ordp(a)= 4k+ 2.  То есть  4k+2
a   ≡p 1,  поэтому  2k+1
a    ≡p 1  (что невозможно, иначе   a  не является первообразным корнем) или  2k+1
a    ≡− 1.  Тогда     2k+1
(−a)    ≡p 1.  Пусть s= ordp(−a).  Тогда s|2k +1,  следовательно, s≤ 2k+ 1.  Предположим, что s< 2k+ 1.  Тогда 2s <4k+ 2,  при этом (−a)s ≡p 1,  откуда (− a)2s ≡p 1,  поэтому a2s ≡p 1,  что противоречит тому, что a  является первообразным корнем. Значит, ordp(−a)= 2k+ 1.

Обратно, пусть теперь ordp(−a)= 2k +1.  Тогда a2k+1 ≡p − 1,  поэтому a4k+2 ≡p 1.  Пусть ordp(a)=s.  Предположим, что s< 4k+ 2.  Тогда s|4k+2,  потому s≤ 2k+ 1.  Если s  четно, то имеем (−a)s ≡p 1,  при этом s <2k+ 1  — противоречие. Тогда s  нечетно. Значит, из s|4k +2  следует, что s|2k+ 1.  Но тогда a2k+1 ≡p −1  и as ≡p 1,  что невозможно. Значит, s= 4k+2,  что и требовалось.

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!